JP2897503B2 - Heat treatment equipment for metallic materials - Google Patents

Heat treatment equipment for metallic materials

Info

Publication number
JP2897503B2
JP2897503B2 JP3347444A JP34744491A JP2897503B2 JP 2897503 B2 JP2897503 B2 JP 2897503B2 JP 3347444 A JP3347444 A JP 3347444A JP 34744491 A JP34744491 A JP 34744491A JP 2897503 B2 JP2897503 B2 JP 2897503B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
heat treatment
hydrogen storage
treatment furnace
storage means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3347444A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05247528A (en
Inventor
亮治 中山
拓夫 武下
庄一 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP3347444A priority Critical patent/JP2897503B2/en
Priority to TW081109386A priority patent/TW205572B/zh
Priority to US07/981,223 priority patent/US5354040A/en
Priority to EP92310876A priority patent/EP0545644A1/en
Priority to KR1019920022581A priority patent/KR960010820B1/en
Priority to CN92114548A priority patent/CN1035200C/en
Publication of JPH05247528A publication Critical patent/JPH05247528A/en
Priority to US08/246,076 priority patent/US5505794A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2897503B2 publication Critical patent/JP2897503B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02E60/321

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、金属系材料の熱処理装
置に係わり、特に、金属系材料への水素の吸蔵およびこ
の水素を吸蔵した金属系材料からの水素の放出を行うこ
とにより、前記金属系材料の破砕や、金属系材料の組織
を変更して物性調整あるいは金属系材料の破砕を行うよ
うにした熱処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat treatment apparatus for metal-based materials, and more particularly, to a method for absorbing hydrogen into a metal-based material and releasing hydrogen from the metal-based material having absorbed the hydrogen. The present invention relates to a heat treatment apparatus for crushing a metal-based material, changing the structure of the metal-based material, adjusting physical properties, or crushing the metal-based material.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば金属系材料の物性調整等
(例えば、希土類(R)ーFeーB系合金の結晶粒の微
細化による磁気特性の向上、あるいは、Ti系合金の組
織の粗大化による疲労強度や耐クリープ特性の改善)を
行う一方法として、前述したように、ある処理温度下
で、前記金属系材料に水素を吸蔵させたのちに再度その
水素を放出させることにより、金属組織を変更すること
が行われており、その熱処理装置として従来において
は、図4に示す構造のものが検討されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, adjustment of physical properties of a metal-based material or the like (for example, improvement of magnetic characteristics by making crystal grains of a rare-earth (R) -Fe-B-based alloy finer, or coarsening of a structure of a Ti-based alloy) As described above, as one method for improving the fatigue strength and creep resistance characteristics, as described above, at a certain processing temperature, hydrogen is absorbed into the metal-based material and then the hydrogen is released again, whereby the metallographic structure is obtained. In the past, a heat treatment apparatus having a structure shown in FIG. 4 has been studied.

【0003】この熱処理装置1は、金属系材料Wが搬入
されるとともに、この金属系材料Wを所定の処理温度に
加熱する熱処理炉2と、この熱処理炉2に給気路3を介
して接続され、反応用の水素を貯蔵する水素ボンベ4
と、前記熱処理炉2に接続され、この熱処理炉2内の気
体を吸引して排気する排気手段5と、この排気された気
体を焼却処理して大気へ放出する排気処理手段6とを備
えた構成となっている。
The heat treatment apparatus 1 receives a metal-based material W therein, and heat-treats the metal-based material W to a predetermined processing temperature. The heat-treatment furnace 2 is connected to the heat-treatment furnace 2 through an air supply path 3. Hydrogen tank for storing hydrogen for reaction
And an exhaust means 5 connected to the heat treatment furnace 2 for sucking and exhausting the gas in the heat treatment furnace 2 and an exhaust treatment means 6 for incinerating the exhausted gas and releasing it to the atmosphere. It has a configuration.

【0004】そして、この熱処理装置1においては、金
属系材料Wを前記熱処理炉2内に搬入したのちに、前記
水素ボンベ4から熱処理炉2内に水素を供給するととも
に、この熱処理炉2内の温度を500℃〜1000℃に
保持することにより、前記金属系材料Wを水素ガス雰囲
気中において所定温度に加熱して水素を吸蔵させ、次い
で、熱処理炉2内の温度を前記温度に保持しつつ、熱処
理炉2内を真空状態まで減圧することにより、水素を吸
蔵した金属系材料Wから水素を放出させるようにしてい
る。
[0004] In the heat treatment apparatus 1, after the metallic material W is carried into the heat treatment furnace 2, hydrogen is supplied from the hydrogen cylinder 4 into the heat treatment furnace 2, and the metal material W is supplied into the heat treatment furnace 2. By maintaining the temperature at 500 ° C. to 1000 ° C., the metal-based material W is heated to a predetermined temperature in a hydrogen gas atmosphere to absorb hydrogen, and then while maintaining the temperature in the heat treatment furnace 2 at the temperature. By reducing the pressure in the heat treatment furnace 2 to a vacuum state, hydrogen is released from the metal material W that has absorbed hydrogen.

【0005】また、金属系材料Wから放出された水素
は、排気手段5によって排気され、後段の排気処理手段
6において燃焼させられたのちに装置外へ放出されるよ
うになっている。
The hydrogen released from the metal-based material W is exhausted by an exhaust means 5, burned in an exhaust processing means 6 at a later stage, and then released outside the apparatus.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の従来
の技術においては、金属系材料の熱処理に用いられる水
素は、水素ボンベ4から熱処理炉2へ供給されたのちに
排気処理手段6を経て大気へ放出されるものであるか
ら、一処理工程毎に新たな水素を供給しなければなら
ず、この結果、水素の消費量が膨大なものとなってしま
い、加えて、この水素を貯蔵するために、大容量の水素
ボンベ4が必要となるといった問題点を有している。
In the above-mentioned prior art, the hydrogen used for heat treatment of the metal-based material is supplied from the hydrogen cylinder 4 to the heat treatment furnace 2 and then passed through the exhaust treatment means 6 to the atmosphere. Therefore, new hydrogen must be supplied for each processing step, and as a result, the consumption of hydrogen becomes enormous, and in addition, this hydrogen is stored. In addition, there is a problem that a large-capacity hydrogen cylinder 4 is required.

【0007】一方、このような問題点への対処方法とし
て、例えば、熱処理炉2から排出される水素を供給側の
水素ボンベ4へ戻すことが考えられる。
On the other hand, as a method for dealing with such a problem, for example, it is conceivable to return hydrogen discharged from the heat treatment furnace 2 to the hydrogen cylinder 4 on the supply side.

【0008】しかしながら、このような方法において
も、一旦気化した水素を液体に戻す液化処理施設が必要
となり、これによって熱処理装置が全体として大型化す
るとともに、処理施設等の建設コストの高騰を招いてし
まい、有効な解決手段とはなり得ていない。
However, even in such a method, a liquefaction treatment facility for returning hydrogen once vaporized to a liquid is required, which results in an increase in the size of the heat treatment apparatus as a whole and an increase in construction costs of the treatment facility and the like. As a result, it cannot be an effective solution.

【0009】また、一旦熱処理に用いた水素を再使用す
る場合、熱処理炉における処理の際に不純物を巻き込ん
でしまい、再使用時に熱処理される金属系材料の特性に
影響を与えることが考えられる。
Further, when hydrogen once used for heat treatment is reused, it is conceivable that impurities are involved in the treatment in the heat treatment furnace, which may affect the properties of the metal-based material to be heat treated at the time of reuse.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来
の技術における問題点を有効に解消し得る金属系材料の
熱処理装置を提供せんとするもので、請求項1記載の金
属系材料の熱処理装置は、金属系材料に水素を吸蔵させ
る水素吸蔵処理、および、前記水素を吸蔵した金属系材
料から水素を放出させる水素放出処理を行う熱処理炉
と、この熱処理炉へ給排される水素を貯蔵する水素吸蔵
合金からなる水素貯蔵手段と、熱処理炉から放出される
水素を水素貯蔵手段へ送り込む排気路と、前記水素貯蔵
手段から熱処理炉へ水素を供給する供給路と、前記排気
路に設けられ、前記熱処理炉内の気体を吸引して水素貯
蔵手段へ送り込む真空排気手段と、この真空排気手段の
下流側に設けられ、排気路内を流れる水素を精製する水
素精製手段と、前記供給路に設けられ、前記熱処理炉へ
供給される水素の圧力を調整する圧力調整手段と、前記
熱処理炉および水素貯蔵手段のそれぞれに設けられ、こ
れらの内部圧力および内部温度を測定する圧力センサー
ならびに温度センサーと、これらの各センサーの検出信
号に基づき、前記熱処理炉および水素貯蔵手段の内部圧
力あるいは内部温度の調整ならびに真空排気手段の作動
を調整することにより、前記熱処理炉の処理状態に応じ
て、熱処理炉への水素の供給および排出を制御する制御
手段とを具備してなることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a heat treatment apparatus for a metal material which can effectively solve the above-mentioned problems in the prior art. The heat treatment apparatus is a heat treatment furnace that performs a hydrogen storage process for storing hydrogen in a metal-based material, and a hydrogen release process for releasing hydrogen from the metal-based material that stores the hydrogen. A hydrogen storage means made of a hydrogen storage alloy to be stored; an exhaust path for feeding hydrogen released from the heat treatment furnace to the hydrogen storage means; a supply path for supplying hydrogen from the hydrogen storage means to the heat treatment furnace; Vacuum evacuation means for sucking gas in the heat treatment furnace and sending it to the hydrogen storage means, hydrogen purification means provided downstream of the vacuum evacuation means for purifying hydrogen flowing in the exhaust path, Pressure adjusting means provided in the supply path and adjusting the pressure of hydrogen supplied to the heat treatment furnace, and a pressure sensor provided in each of the heat treatment furnace and the hydrogen storage means to measure the internal pressure and internal temperature thereof, and Temperature sensors and, based on the detection signals of these sensors, adjust the internal pressure or internal temperature of the heat treatment furnace and the hydrogen storage means and adjust the operation of the vacuum exhaust means, according to the processing state of the heat treatment furnace. And control means for controlling supply and discharge of hydrogen to the heat treatment furnace.

【0011】また、請求項2記載の金属系材料の熱処理
炉は、金属系材料に水素を吸蔵させる水素吸蔵処理、お
よび、前記水素を吸蔵した金属系材料から水素を放出さ
せる水素放出処理を行う複数の熱処理炉と、これらの熱
処理炉へ給排される水素を貯蔵する水素吸蔵合金からな
る水素貯蔵手段と、前記各熱処理炉と前記水素貯蔵手段
とを連通させるとともに、各熱処理炉から放出される水
素を水素貯蔵手段へ送り込む排気路と、前記水素貯蔵手
段から各熱処理炉へ水素を供給する供給路と、前記排気
路に連設されて、前記各熱処理炉内の気体を吸引して水
素貯蔵手段へ送り込む真空排気手段と、この真空排気手
段の下流側に設けられ、排気路内を流れる水素を精製す
る水素精製手段と、前記供給路に連設されて、前記各熱
処理炉へ供給される水素の圧力を調整する圧力調整手段
と、これらの複数の排気路および供給路の一つを選択的
に前記水素貯蔵手段へ連通させる切り換え手段と、前記
熱処理炉および水素貯蔵手段のそれぞれに設けられ、こ
れらの内部圧力および内部温度を測定する圧力センサー
ならびに温度センサーと、これらの各センサーからの検
出信号に基づき、熱処理炉および水素貯蔵手段の温度な
らびに真空排気手段の作動を調整することにより、前記
各熱処理炉の処理状態に応じて、各熱処理炉への水素の
供給および排出を行う制御手段とを具備してなることを
特徴とする。
Further, the heat treatment furnace for a metal material according to the present invention performs a hydrogen storage process for storing hydrogen in the metal material and a hydrogen release process for releasing hydrogen from the metal material storing the hydrogen. A plurality of heat treatment furnaces, hydrogen storage means made of a hydrogen storage alloy for storing hydrogen supplied to and discharged from these heat treatment furnaces, and each of the heat treatment furnaces and the hydrogen storage means are communicated with each other. An exhaust path for feeding hydrogen to the hydrogen storage means, a supply path for supplying hydrogen from the hydrogen storage means to each of the heat treatment furnaces, and Vacuum evacuation means for feeding into the storage means, hydrogen purification means provided downstream of the evacuation means for purifying hydrogen flowing in the evacuation path, and connected to the supply path to be supplied to each of the heat treatment furnaces. Pressure adjusting means for adjusting the pressure of hydrogen, switching means for selectively communicating one of the plurality of exhaust paths and supply paths with the hydrogen storage means, and each of the heat treatment furnace and the hydrogen storage means are provided. By adjusting the temperature of the heat treatment furnace and the hydrogen storage means and the operation of the vacuum evacuation means based on the detection signals from the pressure sensors and the temperature sensors for measuring the internal pressure and the internal temperature thereof, and the detection signals from these sensors, Control means for supplying and discharging hydrogen to each heat treatment furnace according to the processing state of each heat treatment furnace is provided.

【0012】[0012]

【作用】請求項1記載の金属系材料の熱処理装置におい
ては、熱処理炉が金属系材料へ水素を吸蔵させる工程に
ある場合には、まず、制御手段によって制御される温度
制御手段により、熱処理炉および水素貯蔵手段の内部温
度が所定温度に保持される。
In the heat treatment apparatus for a metal material according to the first aspect, when the heat treatment furnace is in the step of absorbing hydrogen into the metal material, first, the heat treatment furnace is controlled by the temperature control means controlled by the control means. And the internal temperature of the hydrogen storage means is maintained at a predetermined temperature.

【0013】一方、前記水素貯蔵手段は水素を吸蔵した
状態に保持されて、加圧状態となされており、また、熱
処理炉は減圧状態となされていることから、圧力調整手
段が作動させられることにより、水素貯蔵手段内の水素
が熱処理炉へ流れ込み、水素貯蔵手段の内部圧力が低下
し、熱処理炉の内部圧力が上昇する。
On the other hand, since the hydrogen storage means is kept in a state of storing hydrogen and is in a pressurized state, and the heat treatment furnace is in a depressurized state, the pressure adjusting means is operated. Thereby, the hydrogen in the hydrogen storage means flows into the heat treatment furnace, the internal pressure of the hydrogen storage means decreases, and the internal pressure of the heat treatment furnace increases.

【0014】これによって、水素貯蔵手段の水素吸蔵合
金において水素の放出現象が生じ、また、熱処理炉にお
いて金属系材料による水素吸蔵現象が生じる。
As a result, a hydrogen release phenomenon occurs in the hydrogen storage alloy of the hydrogen storage means, and a hydrogen storage phenomenon occurs in the heat treatment furnace due to the metallic material.

【0015】この結果、水素貯蔵手段から熱処理炉へ水
素が順次送り込まれ、熱処理炉において金属系材料の水
素吸蔵処理が行われる。
As a result, hydrogen is sequentially sent from the hydrogen storage means to the heat treatment furnace, and the metal-based material is occluded with hydrogen in the heat treatment furnace.

【0016】また、熱処理炉が金属系材料から水素を放
出させる工程にある場合には、制御手段によって制御さ
れる温度制御手段により、熱処理炉および水素貯蔵手段
の内部温度が所定温度に保持され、かつ、真空排気手段
が作動させられて、熱処理炉内の気体が吸引されて水素
貯蔵手段へ送り込まれることにより、前記熱処理炉の内
部が減圧されるとともに水素貯蔵手段内が加圧される。
When the heat treatment furnace is in the step of releasing hydrogen from the metal-based material, the internal temperature of the heat treatment furnace and the hydrogen storage means are maintained at predetermined temperatures by the temperature control means controlled by the control means. In addition, the evacuation unit is operated, and the gas in the heat treatment furnace is sucked and sent to the hydrogen storage unit, so that the inside of the heat treatment furnace is depressurized and the inside of the hydrogen storage unit is pressurized.

【0017】これによって、熱処理炉内において金属系
材料からの水素の放出現象が生じ、かつ、水素貯蔵手段
の水素吸蔵合金において水素の吸蔵現象が生じる。
As a result, a phenomenon of releasing hydrogen from the metallic material occurs in the heat treatment furnace, and a phenomenon of storing hydrogen in the hydrogen storage alloy of the hydrogen storage means.

【0018】この結果、金属系材料から放出された水素
が、水素精製手段を経て精製されたのちに水素貯蔵手段
へ順次送り込まれて、この水素貯蔵手段内の水素吸蔵合
金に吸収されて回収される。
As a result, the hydrogen released from the metal-based material is purified through the hydrogen purifying means, and then sequentially sent to the hydrogen storing means, and is absorbed and recovered by the hydrogen storage alloy in the hydrogen storing means. You.

【0019】そして、このような熱処理操作に際し、水
素は水素貯蔵手段と熱処理炉との間を循環させられて水
素の外部への漏れが抑制されるとともに、水素の貯蔵を
なす水素吸蔵合金が、同容量のボンベに比して3倍ない
し4倍の水素貯蔵能力があることから装置の小型化が図
られる。
In such a heat treatment operation, hydrogen is circulated between the hydrogen storage means and the heat treatment furnace to suppress leakage of hydrogen to the outside, and a hydrogen storage alloy for storing hydrogen is formed by: Since the hydrogen storage capacity is three to four times that of a cylinder having the same capacity, the size of the apparatus can be reduced.

【0020】また、請求項2記載の金属系材料の熱処理
装置は、熱処理炉が金属系材料へ水素を吸蔵させる工程
にある場合には、まず、制御手段によって制御される温
度制御手段により、熱処理炉および水素貯蔵手段の内部
温度が所定温度に保持される。
In the heat treatment apparatus for a metal material according to the present invention, when the heat treatment furnace is in a step of absorbing hydrogen into the metal material, first, the heat treatment is performed by the temperature control means controlled by the control means. The internal temperature of the furnace and the hydrogen storage means is maintained at a predetermined temperature.

【0021】一方、前記水素貯蔵手段は水素を吸蔵した
状態に保持されて、加圧状態となされており、また、熱
処理炉は減圧状態となされていることから、圧力調整手
段が作動させられることにより、水素貯蔵手段内の水素
が熱処理炉へ流れ込み、水素貯蔵手段の内部圧力が低下
し、熱処理炉の内部圧力が上昇する。
On the other hand, since the hydrogen storage means is kept in a state of storing hydrogen and is in a pressurized state, and the heat treatment furnace is in a depressurized state, the pressure adjusting means is operated. Thereby, the hydrogen in the hydrogen storage means flows into the heat treatment furnace, the internal pressure of the hydrogen storage means decreases, and the internal pressure of the heat treatment furnace increases.

【0022】これによって、水素貯蔵手段の水素吸蔵合
金において水素の放出現象が生じ、また、熱処理炉にお
いて金属系材料による水素吸蔵現象が生じる。
As a result, a hydrogen release phenomenon occurs in the hydrogen storage alloy of the hydrogen storage means, and a hydrogen storage phenomenon occurs in the heat treatment furnace due to the metallic material.

【0023】この結果、水素貯蔵手段から熱処理炉へ水
素が順次送り込まれ、熱処理炉において金属系材料の水
素吸蔵処理が行われる。
As a result, hydrogen is sequentially sent from the hydrogen storage means to the heat treatment furnace, and the metal-based material is occluded with hydrogen in the heat treatment furnace.

【0024】そして、熱処理炉が金属系材料から水素を
放出させる工程にある場合には、制御手段によって制御
される温度制御手段により、熱処理炉および水素貯蔵手
段の内部温度が所定温度に保持され、かつ、真空排気手
段が作動させられて、熱処理炉内の気体が吸引されて水
素貯蔵手段へ送り込まれることにより、前記熱処理炉の
内部が減圧されるとともに水素貯蔵手段内が加圧され
る。
When the heat treatment furnace is in the step of releasing hydrogen from the metal-based material, the internal temperature of the heat treatment furnace and the hydrogen storage means are maintained at predetermined temperatures by the temperature control means controlled by the control means. In addition, the evacuation unit is operated, and the gas in the heat treatment furnace is sucked and sent to the hydrogen storage unit, so that the inside of the heat treatment furnace is depressurized and the inside of the hydrogen storage unit is pressurized.

【0025】これによって、熱処理炉内において金属系
材料からの水素の放出現象が生じ、かつ、水素貯蔵手段
の水素吸蔵合金において水素の吸蔵現象が生じる。
As a result, a phenomenon of releasing hydrogen from the metallic material occurs in the heat treatment furnace, and a phenomenon of storing hydrogen occurs in the hydrogen storage alloy of the hydrogen storage means.

【0026】この結果、金属系材料から放出された水素
が、水素精製手段を経て精製されたのちに水素貯蔵手段
へ順次送り込まれて、この水素貯蔵手段内の水素吸蔵合
金に吸収されて回収される。
As a result, the hydrogen released from the metal-based material is purified through the hydrogen purifying means and then sequentially sent to the hydrogen storing means, where it is absorbed and recovered by the hydrogen storage alloy in the hydrogen storing means. You.

【0027】そして、この場合においても、水素は水素
貯蔵手段と熱処理炉との間を循環させられる。
[0027] Also in this case, hydrogen is circulated between the hydrogen storage means and the heat treatment furnace.

【0028】そして、一つの熱処理炉における水素放出
処理が完了し、処理に用いられた水素が水素貯蔵手段へ
吸蔵されると、切り換え手段によって水素貯蔵手段が他
の熱処理炉へ連通させられ、かつ、前述した制御手段の
作用によりこの他方の熱処理炉へ水素が供給されるとと
もに、他方の熱処理炉において水素吸蔵処理が行われ
る。
Then, when the hydrogen release process in one heat treatment furnace is completed and the hydrogen used for the treatment is occluded in the hydrogen storage device, the switching device connects the hydrogen storage device to another heat treatment furnace, and In addition, hydrogen is supplied to the other heat treatment furnace by the operation of the control means described above, and the hydrogen occlusion process is performed in the other heat treatment furnace.

【0029】このような水素貯蔵手段と複数の熱処理炉
との接続状態の切り換えによって、一つの水素貯蔵手段
によって複数の熱処理炉への水素の給排が行われ、か
つ、複数の熱処理炉が平行して稼働させられる。
By switching the connection between the hydrogen storage means and the plurality of heat treatment furnaces, hydrogen is supplied to and discharged from the plurality of heat treatment furnaces by one hydrogen storage means, and the plurality of heat treatment furnaces are connected in parallel. And run.

【0030】[0030]

【実施例】以下、請求項1記載の発明の一実施例につい
て、図1および図2を参照して説明すれば、この実施例
に示す金属系材料Wの熱処理装置10は、金属系材料W
に水素を吸蔵させる水素吸蔵処理、および、前記水素を
吸蔵した金属系材料Wから水素を放出させる水素放出処
理を行う熱処理炉11と、この熱処理炉11へ給排され
る水素を貯蔵する水素吸蔵合金Mからなる水素貯蔵手段
12と、熱処理炉11から放出される水素を水素貯蔵手
段12へ送り込む排気路13と、前記水素貯蔵手段12
から熱処理炉11へ水素を供給する供給路14と、前記
排気路13に設けられ、前記熱処理炉11内の気体を吸
引して水素貯蔵手段12へ送り込む真空排気手段15
と、この真空排気手段15の下流側に設けられ、排気路
13内を流れる水素を精製する水素精製手段16と、前
記供給路14に設けられ、前記熱処理炉11へ供給され
る水素の圧力を調整する圧力調整手段17と、前記熱処
理炉11および水素貯蔵手段12のそれぞれに設けら
れ、これらの内部圧力および内部温度を測定する圧力セ
ンサー18ならびに温度センサー19と、これらの各セ
ンサー18・19の検出信号に基づき、前記熱処理炉1
1および水素貯蔵手段12の内部圧力あるいは内部温度
の調整ならびに真空排気手段15の作動を調整すること
により、前記熱処理炉11の処理状態に応じて、熱処理
炉11への水素の供給および排出を制御する制御手段2
0とを具備した概略構成となっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The heat treatment apparatus 10 for a metal-based material W shown in this embodiment includes:
Storage furnace for performing a hydrogen storage process for storing hydrogen in the metal and a hydrogen release process for releasing hydrogen from the metal-based material W storing the hydrogen, and a hydrogen storage for storing hydrogen supplied to and discharged from the heat processing furnace 11 A hydrogen storage means 12 made of an alloy M; an exhaust passage 13 for feeding hydrogen released from the heat treatment furnace 11 to the hydrogen storage means 12;
A supply path 14 for supplying hydrogen from the heat treatment furnace 11 to the heat treatment furnace 11, and a vacuum evacuation means 15 provided in the exhaust path 13 for sucking gas in the heat treatment furnace 11 and sending it to the hydrogen storage means 12.
A hydrogen purifying means 16 provided on the downstream side of the vacuum evacuation means 15 for purifying hydrogen flowing in the evacuation path 13, and a hydrogen purification means provided in the supply path 14 and supplied to the heat treatment furnace 11. Pressure adjusting means 17 for adjusting the pressure, a pressure sensor 18 and a temperature sensor 19 provided in each of the heat treatment furnace 11 and the hydrogen storage means 12 for measuring the internal pressure and the internal temperature thereof, and the sensors 18 and 19 Based on the detection signal, the heat treatment furnace 1
The supply and discharge of hydrogen to the heat treatment furnace 11 are controlled in accordance with the processing state of the heat treatment furnace 11 by adjusting the internal pressure or the internal temperature of the hydrogen storage means 12 and the operation of the vacuum evacuation means 15. Control means 2
0.

【0031】次いで、これらの詳細について説明すれ
ば、前記熱処理炉11は、グラファイト、タングステ
ン、あるいは、モリブデン等からなる真空容器内にヒー
ター2を備えた内熱式や、カンタル、シリコニット等の
真空容器外にヒーター21を備えた外熱式のものが用い
られ、本実施例においては、外熱式の熱処理炉11を示
した。
Next, the heat treatment furnace 11 will be described in detail. The heat treatment furnace 11 is an internal heat type having a heater 2 in a vacuum vessel made of graphite, tungsten, molybdenum, or the like, or a vacuum vessel made of Kanthal, siliconite, or the like. An external heating type having an external heater 21 is used. In this embodiment, an external heating type heat treatment furnace 11 is shown.

【0032】そして、これらの外熱式および内熱式の熱
処理炉11は、処理対象となる金属系材料Wの種類によ
って適宜変更されるものである。
The external heat type and the internal heat type heat treatment furnace 11 are appropriately changed depending on the type of the metal material W to be treated.

【0033】前記水素貯蔵手段12は、図2に示すよう
に、外殻を形成する圧力容器22と、この圧力容器22
内に、その内周面と所定間隔をおいて配設された良熱伝
導体材料からなる伝熱容器23と、この伝熱容器23の
中央部に配設された多孔質体からなるサポートチューブ
24と、このサポートチューブ24と前記伝熱容器23
との間に形成された空間部に充填された水素吸蔵合金M
と、前記伝熱容器23を取り囲んで設けられたヒーター
25とによって構成されている。
As shown in FIG. 2, the hydrogen storage means 12 includes a pressure vessel 22 forming an outer shell,
Inside, a heat transfer container 23 made of a good heat conductor material and disposed at a predetermined distance from the inner peripheral surface thereof, and a support tube formed of a porous material disposed at the center of the heat transfer container 23 24, the support tube 24 and the heat transfer container 23
Hydrogen storage alloy M filled in the space formed between
And a heater 25 provided to surround the heat transfer container 23.

【0034】前記水素吸蔵合金Mとしては、RーNi系
合金(Rは希土類元素)、TiーFeーMn系合金、T
iーMn系合金等、常温付近で水素吸蔵および放出速度
の大きい合金が用いられている。
As the hydrogen storage alloy M, R—Ni alloy (R is a rare earth element), Ti—Fe—Mn alloy, T
An alloy having a large hydrogen absorption and desorption rate near normal temperature, such as an i-Mn alloy, is used.

【0035】一方、図1において、前記圧力容器22の
壁部には、この壁部を貫通して前記サポートチューブ2
4の内部へ位置させられた連通管26と、圧力容器22
の内部圧力と内部温度、すなわち、水素吸蔵合金M周り
の圧力および温度を測定する前記圧力センサー18およ
び温度センサー19が設けられている。
On the other hand, in FIG. 1, the support tube 2 extends through the wall of the pressure vessel 22 through the wall.
4 and the pressure vessel 22
The pressure sensor 18 and the temperature sensor 19 for measuring the internal pressure and the internal temperature, that is, the pressure and the temperature around the hydrogen storage alloy M, are provided.

【0036】また、前記ヒーター25には、このヒータ
ー25に供給する電流を制御することにより、その発熱
量を制御して、前記圧力容器22内の温度を調整する温
度制御手段27が接続されている。
The heater 25 is connected to a temperature control means 27 for controlling the amount of heat generated by controlling the current supplied to the heater 25 to adjust the temperature in the pressure vessel 22. I have.

【0037】前記真空排気手段15は、例えば真空ポン
プであって、その前後に開閉弁が具備されており、その
吸引部が前記熱処理炉11へ接続され、また、排気部が
前記真空排気手段15および水素精製手段16を介して
前記水素貯蔵手段12へ接続されており、これらの間に
形成されている前記排気路41は、気密に保持されてい
る。
The evacuation means 15 is, for example, a vacuum pump, and is provided with an opening / closing valve before and after the evacuation means. The suction part is connected to the heat treatment furnace 11 and the evacuation part is connected to the evacuation means 15. The hydrogen gas is connected to the hydrogen storage means 12 via the hydrogen purification means 16 and the exhaust path 41 formed therebetween is kept airtight.

【0038】前記圧力調整手段17は、それぞれ開閉弁
と減圧弁とが具備されており、通常時においては開閉弁
によって前記供給路14を閉塞して、水素貯蔵手段12
と各熱処理炉11との連通状態を遮断し、また、熱処理
炉11への水素の供給を行う場合には、前記減圧弁によ
って、熱処理炉11へ供給される水素の圧力を1atm
以下に保持するようになされている。
The pressure adjusting means 17 is provided with an open / close valve and a pressure reducing valve, respectively.
When the supply of hydrogen to the heat treatment furnace 11 is interrupted and the supply of hydrogen to the heat treatment furnace 11 is performed, the pressure of the hydrogen supplied to the heat treatment furnace 11 is reduced to 1 atm by the pressure reducing valve.
It is made to hold below.

【0039】そして、前記熱処理炉11には、前記水素
貯蔵手段12と同様に圧力センサー18、温度センサー
19および温度制御手段28が設けられており、それぞ
れ前記制御手段20へ接続されて、この制御手段20か
らの制御信号に基づき各ヒーター21・25への電流供
給を制御するようになっている。
The heat treatment furnace 11 is provided with a pressure sensor 18, a temperature sensor 19, and a temperature control means 28 in the same manner as the hydrogen storage means 12, and is connected to the control means 20, respectively. The current supply to each of the heaters 21 and 25 is controlled based on a control signal from the means 20.

【0040】前記制御手段20は、中央演算回路(以下
CPUと称す)29と、このCPU29の作動プログラ
ムが記憶されたリードオンリーメモリ(以下ROMと称
す)30と、熱処理炉11の制御プログラムが記憶され
たランダムアクセスメモリ(以下RAMと称す)31
と、これらのCPU29、ROM30、および、RAM
31にバスラインを介して接続されて、前記各圧力セン
サー18、温度センサー19、温度制御手段27・2
8、および、圧力調整手段17との信号の授受を行うI
/Oインターフェース32とによって構成されている。
The control means 20 stores a central processing circuit (hereinafter referred to as CPU) 29, a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) 30 in which an operation program of the CPU 29 is stored, and a control program for the heat treatment furnace 11. Random access memory (hereinafter referred to as RAM) 31
And the CPU 29, the ROM 30, and the RAM
31 are connected via a bus line to each of the pressure sensors 18, the temperature sensor 19, and the temperature control means 27.2.
8 and I for transmitting and receiving signals to and from the pressure adjusting means 17
/ O interface 32.

【0041】一方、本実施例において熱処理の対象とさ
れる金属系材料Wの組成は例えば、以下のとおりであ
る。
On the other hand, the composition of the metal-based material W to be subjected to the heat treatment in this embodiment is, for example, as follows.

【0042】その一つは、RーFeーB系合金(Rは希
土類元素)で次のような組成を有する。 R :10〜20at% B : 3〜10at% Fe:残部および不可避不純物 また、必要に応じて次の組成が添加される。 Co:0.1〜50at% M :0.001〜5.0at% 但し、MはAl、Si、Ga、Ti、V、Cr、Zr、
Nb、Mo、Hf、Ta、W、C、Nの内の1種又は2
種以上である。
One of them is an R-Fe-B alloy (R is a rare earth element) having the following composition. R: 10 to 20 at% B: 3 to 10 at% Fe: balance and unavoidable impurities The following composition is added as necessary. Co: 0.1 to 50 at% M: 0.001 to 5.0 at% where M is Al, Si, Ga, Ti, V, Cr, Zr,
One or two of Nb, Mo, Hf, Ta, W, C, N
More than a species.

【0043】また、他の一つは、Ti系合金の構造材で
あり、例えば次の合金組成が挙げられる。
The other is a structural material of a Ti-based alloy, for example, the following alloy composition.

【0044】1)Al:6.5wt%、Sn:1.4w
t%、Zr:1wt%、Mo:2.9wt%、Cr:
2.1wt%、Fe:1.7wt%、および、残部がT
iである合金 2)Al:6wt%、V:4wt%、および、残部がT
iである合金 3)Al:6wt%、Sn:2wt%、Zr:4wt
%、Mo:2wt%、および、残部がTiである合金 4)V:10wt%、Fe:2wt%、Al:3wt
%、および、残部がTiである合金
1) Al: 6.5 wt%, Sn: 1.4 w
t%, Zr: 1 wt%, Mo: 2.9 wt%, Cr:
2.1 wt%, Fe: 1.7 wt%, and the balance T
2) Al: 6 wt%, V: 4 wt%, and the balance T
3) Al: 6 wt%, Sn: 2 wt%, Zr: 4 wt%
%, Mo: 2 wt%, and the balance being Ti 4) V: 10 wt%, Fe: 2 wt%, Al: 3 wt%
% And the alloy whose balance is Ti

【0045】他に、希土類ーNi系合金、ZrーCo系
合金等の水素吸蔵合金の活性化処理や粉末化処理として
も使用できる。)
In addition, it can be used as an activation treatment or powdering treatment of a hydrogen storage alloy such as a rare earth-Ni alloy or a Zr-Co alloy. )

【0046】前述のように構成された本実施例の熱処理
装置10において金属系材料Wの熱処理を行う場合の具
体例について説明すれば、以下のとおりである。
A specific example in the case where the heat treatment of the metal-based material W is performed in the heat treatment apparatus 10 of the present embodiment configured as described above will be described as follows.

【0047】(実施例1)まず、熱処理に用いられる金
属系材料Wとして、前者のRーFeーB系合金を用いた
実施例について説明する。
(Embodiment 1) First, an embodiment using the former R-Fe-B-based alloy as the metal-based material W used for the heat treatment will be described.

【0048】表1の1〜4に示す組成のRーFeーB系
合金を、プラズマ・アーク溶解炉にて溶解したのちに鋳
造したのちに、それぞれAr雰囲気中で1130℃、2
0時間の条件で均質化処理を行う。この金属系材料W
は、粒径120μm程度の粗大な強磁性相を有する。
The R-Fe-B alloys having the compositions shown in Tables 1 to 4 were melted in a plasma arc melting furnace and then cast.
The homogenization treatment is performed under the condition of 0 hour. This metallic material W
Has a coarse ferromagnetic phase with a particle size of about 120 μm.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】このような金属系材料Wが熱処理炉11内
に設置されると、熱処理炉11内の大気を図示しない機
器により真空引きしたのちに、制御手段20により両温
度制御手段27・28へ制御信号が出力されて、熱処理
炉11および水素貯蔵手段12の内部加熱が開始され
る。
When such a metal-based material W is installed in the heat treatment furnace 11, the atmosphere in the heat treatment furnace 11 is evacuated by a device (not shown), and then the control means 20 controls the temperature control means 27 and 28. The control signal is output, and the internal heating of the heat treatment furnace 11 and the hydrogen storage unit 12 is started.

【0051】一方、前記熱処理炉11および水素貯蔵手
段12の内部温度が、それぞれに設けられている温度セ
ンサー19によって検出されて、制御手段20へフィー
ドバックされており、このフィードバック信号に基づ
き、各温度制御手段27・28へ出力される制御信号が
補正されることにより、熱処理炉11が約830℃の所
定温度に保持され、また、水素貯蔵手段12の内部温度
が約70℃の所定の温度に保持される。
On the other hand, the internal temperatures of the heat treatment furnace 11 and the hydrogen storage means 12 are detected by temperature sensors 19 provided respectively, and fed back to the control means 20. By correcting the control signals output to the control means 27 and 28, the heat treatment furnace 11 is maintained at a predetermined temperature of about 830 ° C., and the internal temperature of the hydrogen storage means 12 is reduced to a predetermined temperature of about 70 ° C. Will be retained.

【0052】これより制御手段20から圧力調整手段1
7へ駆動信号が出力されて、その内部の開閉弁が開放さ
れることにより、前記水素貯蔵手段12が熱処理炉11
へ連通させられる。
From this, the control means 20 to the pressure adjusting means 1
7, a drive signal is output and the on-off valve therein is opened, so that the hydrogen storage means 12
It is made to communicate with.

【0053】ここで、熱処理炉11の内部圧力は、圧力
センサー18によって検出されて制御手段20へフィー
ドバックされており、このフィードバック信号に基づい
て、前記圧力調整手段17の流量調整弁が調整されるこ
とにより、前記熱処理炉11へ送り込まれる水素ガスの
圧力が約1atm以下に保持される。
Here, the internal pressure of the heat treatment furnace 11 is detected by the pressure sensor 18 and fed back to the control means 20. Based on the feedback signal, the flow control valve of the pressure control means 17 is adjusted. As a result, the pressure of the hydrogen gas fed into the heat treatment furnace 11 is maintained at about 1 atm or less.

【0054】このような水素の供給が完了した後に、熱
処理炉11内の温度が温度制御手段28によって約83
0℃に調整されて、前記金属系材料Wが前記温度下にお
いて約3時間保持され、これによって、金属系材料Wに
水素が吸蔵される。
After the supply of hydrogen is completed, the temperature in the heat treatment furnace 11 is adjusted to about 83 by the temperature control means 28.
The temperature is adjusted to 0 ° C., and the metal-based material W is held at the temperature for about 3 hours, whereby hydrogen is absorbed in the metal-based material W.

【0055】次いで、前記熱処理炉11内の温度を83
0℃に保持した状態で、制御装置20から圧力調整手段
17へ駆動信号が出力されて、その内部の開閉弁閉塞さ
れるとともに、真空排気手段15へ制御信号が出力され
て、この真空排気手段15が熱処理炉11内の水素を吸
引して水素貯蔵手段12へ送り込むように作動させられ
る。
Next, the temperature in the heat treatment furnace 11 was set to 83
With the temperature maintained at 0 ° C., a drive signal is output from the control device 20 to the pressure adjusting means 17, the on-off valve is closed, and a control signal is output to the vacuum exhaust means 15. 15 is operated to suck the hydrogen in the heat treatment furnace 11 and send it to the hydrogen storage means 12.

【0056】これによって、熱処理炉11内の圧力が減
少させられるとともに、水素貯蔵手段12内の圧力が上
昇させられ、前記熱処理炉11において、金属系材料W
に吸蔵されていた水素が放出されて前記金属系材料Wの
脱水素が行われる。
As a result, the pressure in the heat treatment furnace 11 is reduced, and the pressure in the hydrogen storage means 12 is increased.
Is released, and the metal-based material W is dehydrogenated.

【0057】そして、この時の前記熱処理炉11内の圧
力が、圧力センサー18からの検出信号と、この検出信
号に基づく制御手段20による真空排気手段15の作動
量の制御により、1×10-1Torr以下に保持され
る。
The pressure in the heat treatment furnace 11 at this time is 1 × 10 by the detection signal from the pressure sensor 18 and the control of the operation amount of the vacuum exhaust means 15 by the control means 20 based on the detection signal. It is kept below 1 Torr.

【0058】このような真空排気手段15の作動に伴
い、熱処理炉11において放出された水素が水素精製手
段16を経て水素貯蔵手段12の圧力容器17内へ送り
込まれるが、前記水素精製手段16を通過する間におい
て水素あるいは水素を含む気体中に取り込まれている不
純物が除去される。
With the operation of the vacuum evacuation means 15, the hydrogen released in the heat treatment furnace 11 is sent into the pressure vessel 17 of the hydrogen storage means 12 via the hydrogen purification means 16. During the passage, impurities taken into hydrogen or a gas containing hydrogen are removed.

【0059】また、前記真空排気手段15による水素貯
蔵手段12への気体の送り込みにより、前記圧力容器1
7内の水素圧力が上昇させられており、これによって水
素貯蔵手段12において、前記水素が水素貯蔵合金Mに
吸蔵され回収される。
Further, the gas is sent into the hydrogen storage means 12 by the vacuum evacuation means 15 so that the pressure vessel 1
The hydrogen pressure in 7 is increased, whereby the hydrogen is absorbed and recovered in the hydrogen storage alloy M in the hydrogen storage means 12.

【0060】ちなみにこの処理を行った後の前記各組成
のNdーFeーB系合金は、400μm以下に粉砕さ
れ、かつ、粉末内部に0.2〜0.4μmのNd2Fe
14Bの再結晶粒からなる組織を有するとともに、所望
の磁気特性を有することが確認された。
Incidentally, the Nd-Fe-B-based alloy of each of the above-mentioned compositions after this treatment is pulverized to 400 μm or less, and Nd2Fe of 0.2 to 0.4 μm is contained inside the powder.
It was confirmed that it had a structure composed of recrystallized grains of 14B and had desired magnetic properties.

【0061】このように、本実施例の熱処理装置10に
おいては、金属系材料Wの熱処理に用いられる水素が、
水素貯蔵手段12と熱処理炉11との間で授受されて、
水素の装置外への放出が抑制されるから、水素の使用量
が大幅に削減されるとともに、排気処理系の諸設備が不
要であるから、装置の大型化ないしは設備費用の高騰を
抑制することができる。
As described above, in the heat treatment apparatus 10 of this embodiment, hydrogen used for heat treatment of the metal material W is
Exchanged between the hydrogen storage means 12 and the heat treatment furnace 11,
Since the release of hydrogen to the outside of the equipment is suppressed, the amount of hydrogen used is greatly reduced, and various equipment for the exhaust treatment system is not required. Can be.

【0062】しかも、水素貯蔵手段12として用いてい
る水素吸蔵合金Mが、同容量の従来のボンベに比較し
て、3倍ないし4倍の水素貯蔵能力があることから、こ
の点からも装置の小型化が図られ、また、水素が水素貯
蔵手段12への回収段階において、水素精製手段16に
よって精製されることから、水素の再使用時における、
金属系材料Wの熱処理への影響が抑えられる。
Further, since the hydrogen storage alloy M used as the hydrogen storage means 12 has three to four times the hydrogen storage capacity as compared with a conventional cylinder having the same capacity, the hydrogen storage alloy M is also used in this device. Since the size is reduced and the hydrogen is purified by the hydrogen purifying means 16 in the stage of recovery to the hydrogen storage means 12, the hydrogen can be re-used at the time of reuse.
The influence on the heat treatment of the metal material W is suppressed.

【0063】ここで、本実施例の熱処理装置11におい
て、水素貯蔵手段12における初期の水素貯蔵量を35
Nm3とし、前記各組成の金属系材料Wに対してそれぞ
れ10回の処理を行った後の水素の減少量を測定した結
果を表2の左欄に示す。
Here, in the heat treatment apparatus 11 of this embodiment, the initial hydrogen storage amount in the hydrogen storage
The left column of Table 2 shows the results obtained by measuring the amount of hydrogen reduction after treating the metal-based material W of each composition 10 times each with Nm 3 .

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】そして、前記表2の右欄は、比較のため
に、同様の前記各金属系材料Wについて、従来の装置に
よって熱処理を行った際の水素の残存量を示すものであ
る。
For comparison, the right column of Table 2 shows the remaining amount of hydrogen when the same metal-based material W is subjected to a heat treatment by a conventional apparatus.

【0066】この結果からも明らかなように、本実施例
によれば、殆ど水素の減少が見られず、極めて大きな効
果が得られる。
As is clear from these results, according to the present embodiment, hydrogen is hardly reduced, and an extremely large effect can be obtained.

【0067】(実施例2)次いで、金属系材料Wとして
後者のTi系合金を用いた実施例について説明する。
(Example 2) Next, an example using the latter Ti-based alloy as the metal-based material W will be described.

【0068】まず、表3の1.2で示す組成を有し、平
均粒径120μmのTi系合金粉末のそれぞれについ
て、温度750℃、2000atm、および、3時間保
持の条件下で熱間静水圧プレスを行い、所定形状の金属
系材料Wとしての構造部材を作成した。
First, for each of the Ti-based alloy powders having the composition shown in Table 3 and having an average particle diameter of 120 μm, the hot isostatic pressure was maintained at 750 ° C., 2000 atm and 3 hours. Pressing was performed to form a structural member as a metal-based material W having a predetermined shape.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】この金属系材料Wを内熱式のグラファイト
・ヒーター備えた熱処理炉11内に設置し、熱処理炉1
1内の大気を図示せぬ機器により真空引きしたのちに、
熱処理装置10の各構成要素を制御手段20によって作
動させることにより、前記実施例と同様にして850
℃、1atmの雰囲気下で前記金属系材料Wに水素を吸
蔵させ、その後に、850℃、1×10-4Torrの条
件下で前記金属系材料Wの脱水素処理を行った。
This metal-based material W was placed in a heat treatment furnace 11 equipped with an internal heat type graphite heater,
After evacuating the air in 1 with equipment not shown,
By operating each component of the heat treatment apparatus 10 by the control means 20, 850 can be obtained in the same manner as in the previous embodiment.
Hydrogen was absorbed in the metal-based material W in an atmosphere of 1 ° C. and 1 atm, and then the metal-based material W was subjected to dehydrogenation at 850 ° C. and 1 × 10 −4 Torr.

【0071】このような熱処理によって、前記粗大なα
+β相を有するTi系合金が得られ、このような組成の
Ti系合金は、高サイクル疲労強度や耐クリープ特性に
優れている。
By such a heat treatment, the coarse α
A Ti-based alloy having a + β phase is obtained, and the Ti-based alloy having such a composition is excellent in high cycle fatigue strength and creep resistance.

【0072】そして、この場合にも、熱処理に用いられ
る水素は、水素貯蔵手段12と熱処理炉11との間で授
受されることにより、装置外への水素の漏洩が抑制され
る。
Also in this case, the hydrogen used for the heat treatment is exchanged between the hydrogen storage means 12 and the heat treatment furnace 11, whereby the leakage of hydrogen to the outside of the apparatus is suppressed.

【0073】ここで、初期状態の水素貯蔵量を35Nm
3とした本実施例の装置によって、前記処理を各Ti系
合金に対してそれぞれ20回行った際の水素の減少量を
測定した結果を表4の左欄に示し、また、表4の右欄に
は、比較のために、本実施例の各Ti系合金に対して従
来の装置を用いて熱処理を行った場合における水素の減
少量を示した。
Here, the hydrogen storage amount in the initial state is 35 Nm
The results of measuring the amount of hydrogen reduction when the above-described treatment was performed 20 times for each Ti-based alloy by the apparatus of Example 3 shown in FIG. 3 are shown in the left column of Table 4, and are shown in the right column of Table 4. The column shows, for comparison, the amount of hydrogen reduction when heat treatment was performed on each Ti-based alloy of this example using a conventional apparatus.

【0074】[0074]

【表4】 [Table 4]

【0075】この結果からも明らかなように、本実施例
においても水素の減少はなく、従来装置に比して、大幅
な改善がなされている。
As is apparent from the results, no reduction in hydrogen was observed in this embodiment, and a significant improvement was achieved as compared with the conventional apparatus.

【0076】次いで、本発明の請求項2記載の一実施例
について図3を参照して説明すれば、以下のとおりであ
る。なお、以下の説明中、前記実施例と同様のものにつ
いては同一符号を用いて説明を間略化する。
Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same components as those in the above-mentioned embodiment will be omitted from description using the same reference numerals.

【0077】本実施例に係わる金属系材料の熱処理装置
40は、金属系材料Wに水素を吸蔵させる水素吸蔵処
理、および、前記水素を吸蔵した金属系材料から水素を
放出させる水素放出処理を行う複数の熱処理炉11(1
1a・11b)と、これらの熱処理炉11(11a・1
1b)へ給排される水素を貯蔵する水素吸蔵合金Mから
なる水素貯蔵手段12と、前記各熱処理炉11(11a
・11b)と前記水素貯蔵手段12とを連通させるとと
もに、各熱処理炉11(11a・11b)から放出され
る水素を水素貯蔵手段12へ送り込む排気路41(41
a・41b)と、前記水素貯蔵手段12から各熱処理炉
11(11a・11b)へ水素を供給する供給路42
(42a・42b)と、前記排気路41(41a・41
b)に連設されて、前記各熱処理炉11(11a・11
b)内の気体を吸引して水素貯蔵手段12へ送り込む真
空排気手段15(15a・15b)と、これらの真空排
気手段15(15a・15b)の下流側に設けられて前
記排気路41(41a・41b)を流れる水素の精製を
なす水素精製手段16(16a・16b)と、前記供給
路42(42a・42b)に連設されて、前記各熱処理
炉11(11a・11b)へ供給される水素の圧力を調
整する圧力調整手段17(17a・17b)と、これら
の複数の排気路41(41a・41b)および供給路4
2(42a・42b)の一つを選択的に前記水素貯蔵手
段12へ連通させる切り換え手段43と、前記各熱処理
炉11(11a・11b)および水素貯蔵手段12のそ
れぞれに設けられ、これらの内部圧力および内部温度を
測定する圧力センサー18ならびに温度センサー19
と、これらの各センサー18・19からの検出信号に基
づき、各熱処理炉11(11a・11b)および水素貯
蔵手段12の温度ならびに真空排気手段15(15a・
15b)の作動を調整することにより、前記各熱処理炉
11(11a・11b)の処理状態に応じて、各熱処理
炉11(11a・11b)への水素の供給および排出を
行う制御手段20とを具備した概略構成となっている。
The heat treatment apparatus 40 for a metal-based material according to the present embodiment performs a hydrogen storage process for storing hydrogen in the metal-based material W and a hydrogen release process for releasing hydrogen from the metal-based material storing the hydrogen. A plurality of heat treatment furnaces 11 (1
1a and 11b) and these heat treatment furnaces 11 (11a and 1b).
1b), a hydrogen storage means 12 made of a hydrogen storage alloy M for storing hydrogen supplied and discharged to and from each of the heat treatment furnaces 11 (11a).
11b) and the hydrogen storage means 12 are communicated with each other, and the exhaust path 41 (41) for feeding hydrogen released from each heat treatment furnace 11 (11a / 11b) to the hydrogen storage means 12
a. 41b) and a supply path 42 for supplying hydrogen from the hydrogen storage means 12 to each of the heat treatment furnaces 11 (11a and 11b).
(42a and 42b) and the exhaust passage 41 (41a and 41b).
b), each of the heat treatment furnaces 11 (11a
b) Vacuum exhaust means 15 (15a, 15b) for sucking the gas inside and sending it to the hydrogen storage means 12, and the exhaust path 41 (41a) provided downstream of these vacuum exhaust means 15 (15a, 15b). The hydrogen purifying means 16 (16a, 16b) for purifying the hydrogen flowing through 41b) is connected to the supply path 42 (42a, 42b) and supplied to each of the heat treatment furnaces 11 (11a, 11b). The pressure adjusting means 17 (17a / 17b) for adjusting the pressure of hydrogen, the plurality of exhaust paths 41 (41a / 41b) and the supply path 4
Switching means 43 for selectively communicating one of the hydrogen storage units 2 (42a and 42b) with the hydrogen storage means 12; and the heat treatment furnaces 11 (11a and 11b) and the hydrogen storage means 12 are provided respectively in Pressure sensor 18 for measuring pressure and internal temperature and temperature sensor 19
Based on the detection signals from the sensors 18 and 19, the temperatures of the heat treatment furnaces 11 (11a and 11b) and the hydrogen storage means 12 and the evacuation means 15 (15a.
By controlling the operation of 15b), control means 20 for supplying and discharging hydrogen to and from each heat treatment furnace 11 (11a / 11b) in accordance with the processing state of each heat treatment furnace 11 (11a / 11b). It has a schematic configuration.

【0078】前記各真空排気手段15は、前後に開閉弁
が具備されており、本実施例においては各熱処理炉11
(11a・11b)毎に設けられ、それぞれの吸引部が
前記各熱処理炉11(11a・11b)へ接続され、ま
た、排気部が前記切り換え手段43を介して前記水素貯
蔵手段12へ接続されており、これらの間に形成されて
いる前記排気路41は、気密に保持されている。
Each of the vacuum evacuation means 15 is provided with an on-off valve at the front and back, and in this embodiment, each of the heat treatment furnaces 11 is provided.
(11a, 11b), each suction unit is connected to each of the heat treatment furnaces 11 (11a, 11b), and an exhaust unit is connected to the hydrogen storage unit 12 via the switching unit 43. The exhaust passage 41 formed therebetween is kept airtight.

【0079】前記圧力調整手段17は、本実施例におい
ては前記熱処理炉11(11a・11b)毎に設けられ
いるとともに、それぞれ開閉弁と減圧弁とが具備されて
おり、通常時においては開閉弁によって前記供給路42
(42a・42b)を閉塞して、水素貯蔵手段12と各
熱処理炉11(11a・11b)との連通状態を遮断
し、また、各熱処理炉11(11a・11b)への水素
の供給を行う場合には、前記減圧弁によって、各熱処理
炉11(11a・11b)へ供給される水素の圧力を1
atm以下に保持するようになされている。
In the present embodiment, the pressure adjusting means 17 is provided for each of the heat treatment furnaces 11 (11a and 11b), and is provided with an opening / closing valve and a pressure reducing valve, respectively. The supply path 42
(42a, 42b) is closed, the communication between the hydrogen storage means 12 and each of the heat treatment furnaces 11 (11a, 11b) is cut off, and hydrogen is supplied to each of the heat treatment furnaces 11 (11a, 11b). In this case, the pressure of hydrogen supplied to each of the heat treatment furnaces 11 (11a and 11b) is reduced by 1 by the pressure reducing valve.
atm or less.

【0080】なお、真空排気手段15、圧力調整手段1
7は、必ずしも各熱処理炉11毎でなくてもよく、切り
換え手段43をさらに加えることにより、複数の熱処理
炉11で兼用できる。
The evacuation means 15 and the pressure adjusting means 1
7 does not necessarily have to be provided for each heat treatment furnace 11, and can be shared by a plurality of heat treatment furnaces 11 by further adding a switching means 43.

【0081】前記切り換え手段43は、前記各熱処理炉
11a・11b毎に設けられた真空排気手段15a(1
5b)と圧力調整手段17a(17b)が接続される流
路切り換え弁43a(43b)と、これらの流路切り換
え弁43a・43bが接続されてこれらを選択的に前記
水素貯蔵手段12へ連通させる流路切り換え弁43cと
によって構成されており、これらの各流路切り換え弁4
3a・43b・43cの作動位置の組み合わせにより、
次のような4系統の水素の流路を形成するようになって
いる。
The switching means 43 is provided with evacuation means 15a (1) provided for each of the heat treatment furnaces 11a and 11b.
5b) and a flow switching valve 43a (43b) connected to the pressure adjusting means 17a (17b), and these flow switching valves 43a and 43b are connected to selectively communicate these with the hydrogen storage means 12. And a flow path switching valve 43c.
By the combination of the operating positions of 3a, 43b and 43c,
The following four hydrogen flow paths are formed.

【0082】A;水素貯蔵手段12→流路切り換え弁4
3c→流路切り換え弁43a→圧力調整手段17a→一
方の熱処理炉11a B;一方の熱処理炉11a→真空排気手段15a→流路
切り換え弁43a→流路切り換え弁43c→水素貯蔵手
段12 C;水素貯蔵手段12→流路切り換え弁43c→流路切
り換え弁43b→圧力調整手段17b→他方の熱処理炉
11b D;他方の熱処理炉11b→真空排気手段15b→流路
切り換え弁43b→流路切り換え弁43c→水素貯蔵手
段12
A: hydrogen storage means 12 → flow path switching valve 4
3c → flow path switching valve 43a → pressure adjusting means 17a → one heat treatment furnace 11a B; one heat treatment furnace 11a → vacuum exhaust means 15a → flow path switching valve 43a → flow path switching valve 43c → hydrogen storage means 12C; hydrogen Storage means 12 → flow path switching valve 43 c → flow path switching valve 43 b → pressure adjusting means 17 b → other heat treatment furnace 11 b D; other heat treatment furnace 11 b → evacuation means 15 b → flow path switching valve 43 b → flow path switching valve 43 c → hydrogen storage means 12

【0083】また、本実施例においては、前記流路切り
換え弁43cと水素貯蔵手段12との間に、水素ボンベ
46が開閉弁45を介して連設されており、稼働初期に
おける水素の充填、あるいは、漏洩等による水素減少時
における補充用として用いられるものである。
Further, in this embodiment, a hydrogen cylinder 46 is connected between the flow path switching valve 43c and the hydrogen storage means 12 via an on-off valve 45, so that the hydrogen filling at the beginning of operation can be performed. Alternatively, it is used for replenishment when hydrogen is reduced due to leakage or the like.

【0084】前記開閉弁45は、前記真空排気手段15
(15a・15b)および圧力調整手段17(17a・
17b)とともに前記制御手段20へ接続されて、この
制御手段20から出力される制御信号によって作動が制
御されるようになっている。
The on-off valve 45 is connected to the evacuation unit 15.
(15a, 15b) and the pressure adjusting means 17 (17a.
17b) is connected to the control means 20, and the operation is controlled by a control signal output from the control means 20.

【0085】一方、本実施例の熱処理装置40における
処理対象金属系材料Wは、前述の実施例において示した
ものと同様である。
On the other hand, the metal material W to be treated in the heat treatment apparatus 40 of the present embodiment is the same as that shown in the above-described embodiment.

【0086】そして、本実施例に係わる熱処理装置40
において、例えば、一方の熱処理炉11a内に金属系材
料Wが設置されて装置が起動されると、制御手段20に
よって制御される各温度制御手段27・28により各加
熱ヒーター21・25が発熱させられ、かつ、各温度セ
ンサー19により各熱処理炉11(11a・11b)お
よび水素貯蔵手段12内の温度情報が制御手段20へフ
ィードバックされることにより、前記各熱処理炉11
(11a・11b)および水素貯蔵手段12の圧力容器
22内が所定の温度に保持される。
The heat treatment apparatus 40 according to the present embodiment
For example, when the metal-based material W is installed in one of the heat treatment furnaces 11a and the apparatus is started, the respective heaters 21 and 25 are caused to generate heat by the respective temperature controllers 27 and 28 controlled by the controller 20. The temperature information in the heat treatment furnaces 11 (11a and 11b) and the hydrogen storage means 12 is fed back to the control means 20 by the temperature sensors 19, so that the heat treatment furnaces 11
(11a and 11b) and the inside of the pressure vessel 22 of the hydrogen storage means 12 are maintained at a predetermined temperature.

【0087】これより、前記各流路切り換え弁43a・
43b・43cが制御手段によって作動させられて、前
記Aで示した水素の流路が形成され、水素貯蔵手段12
から水素が、その圧力が圧力調整手段17aの減圧弁の
作用によって1atm以下に保持されつつ熱処理炉11
aへ供給される。
Thus, each of the flow path switching valves 43a.
43b and 43c are operated by the control means to form the hydrogen flow path indicated by A, and the hydrogen storage means 12
From the heat treatment furnace 11 while its pressure is maintained at 1 atm or less by the action of the pressure reducing valve of the pressure adjusting means 17a.
a.

【0088】以上の操作によって、前記熱処理炉11a
内において、金属系材料Wへの水素の吸蔵処理が行われ
る。
By the above operation, the heat treatment furnace 11a
In the inside, a process of absorbing hydrogen into the metal-based material W is performed.

【0089】金蔵矩形材料Wへの前述した水素吸蔵処理
が完了した後に、制御手段20によって流路切り換え弁
43aが作動させられ、前記Bの流路が形成され、か
つ、圧力調整手段17aの開閉弁が閉じられるととも
に、真空排気手段15aが作動させられることにより、
前記熱処理炉11a内の水素が吸引されて前記水素貯蔵
手段12へ送り込まれる。
After the above-described hydrogen storage processing on the metal storage rectangular material W is completed, the flow path switching valve 43a is operated by the control means 20, the flow path B is formed, and the opening and closing of the pressure adjustment means 17a is performed. By closing the valve and activating the evacuation means 15a,
Hydrogen in the heat treatment furnace 11a is sucked and sent to the hydrogen storage means 12.

【0090】これによって前記熱処理炉11a内が減圧
されかつ水素貯蔵手段12内が加圧され、熱処理炉11
aにおいて水素の放出現象が発生し、また、水素貯蔵手
段12の水素吸蔵合金Mにおいて水素の吸蔵現象が発生
する。
As a result, the pressure in the heat treatment furnace 11a is reduced and the pressure in the hydrogen storage unit 12 is increased.
a, a hydrogen release phenomenon occurs, and a hydrogen storage phenomenon occurs in the hydrogen storage alloy M of the hydrogen storage means 12.

【0091】そして、前述の熱処理炉11への水素の供
給および熱処理炉11からの水素の排出に際して、系内
を流れる水素が水素精製手段16を通過させられて、水
素の浄化が行われる。
Then, when supplying hydrogen to the heat treatment furnace 11 and discharging hydrogen from the heat treatment furnace 11, the hydrogen flowing in the system is passed through the hydrogen purification means 16 to purify the hydrogen.

【0092】この結果、熱処理炉11a内において金属
系材料Wへの脱水素処理が行われるとともに、金属系材
料Wから放出された水素が、排出路41aを経て水素貯
蔵手段12へ送り込まれて、その内部の水素吸蔵合金M
へ吸蔵・回収される。
As a result, the metal material W is dehydrogenated in the heat treatment furnace 11a, and the hydrogen released from the metal material W is sent to the hydrogen storage means 12 through the discharge path 41a. Hydrogen storage alloy M inside
Occluded and collected.

【0093】このような操作が、両熱処理炉11a・1
1bにおいて交互に行われて、前記実施例と同様に、単
一の水素貯蔵手段12に蓄えられる水素が、各熱処理炉
11a・11bで交互に使用される。
Such an operation is performed by both heat treatment furnaces 11a and 1a.
1b, the hydrogen stored in the single hydrogen storage means 12 is used alternately in each of the heat treatment furnaces 11a and 11b, similarly to the above embodiment.

【0094】このように、他方の熱処理炉11bにおい
て水素吸蔵処理がなされている間、前記一方の熱処理炉
11aでは、熱処理を終えた金属系材料Wの冷却、搬
出、あるいは、新たな金属系材料Wの搬入操作が行われ
ている。
As described above, while the hydrogen storage process is being performed in the other heat treatment furnace 11b, the one heat treatment furnace 11a cools or unloads the heat-treated metal-based material W or removes the new metal-based material. The loading operation of W is performed.

【0095】そして、熱処理の繰り返しによって、ある
いは、点検等により系を外気へ開放させることによって
水素量が減少した場合には、本実施例に於ては、開閉弁
45が作動させられて、水素ボンベ46から所望量の水
素が装置へ補給される。
When the amount of hydrogen is reduced by repeating the heat treatment or by opening the system to the outside air for inspection or the like, in this embodiment, the on-off valve 45 is operated, and A desired amount of hydrogen is supplied from the cylinder 46 to the apparatus.

【0096】本実施例の熱処理における熱的条件や圧力
条件等は、前述した実施例とほぼ同様であり、また、熱
処理を行った金属系材料Wの特性についても前記実施例
とほぼ同様の結果が得られた。
The thermal conditions and pressure conditions in the heat treatment of this embodiment are almost the same as those of the above-described embodiment, and the characteristics of the heat-treated metal material W are almost the same as those of the above-described embodiment. was gotten.

【0097】そして、こような本実施例の熱処理におい
ても、熱処理に用いられる水素は、水素貯蔵手段12と
各熱処理炉11(11a・11b)との間で授受され、
装置外への漏洩が抑制されるから、水素の使用量が少な
くてすみ、かつ、2基の熱処理炉11(11a・11
b)が単一の水素貯蔵手段12により、1基の熱処理に
必要な水素量で稼働させられ、これにより装置の大型化
が最小限度に抑えられる。
Also in the heat treatment of this embodiment, hydrogen used for the heat treatment is transferred between the hydrogen storage means 12 and each of the heat treatment furnaces 11 (11a and 11b).
Since the leakage to the outside of the apparatus is suppressed, the amount of hydrogen used is small, and two heat treatment furnaces 11 (11a and 11a) are used.
b) is operated by a single hydrogen storage means 12 with the amount of hydrogen required for one heat treatment, thereby minimizing the size of the apparatus.

【0098】また、本実施例においても、請求項1記載
の発明と同様に、熱処理炉11(11a・11b)内の
水素を直接水素貯蔵手段12へ送り込むようにしたか
ら、熱処理炉11内の減圧と水素貯蔵手段12内の加
圧、ならびに、水素貯蔵手段12への水素の送り込み操
作とが同時に行われ、操作系の簡略化が図られ、さら
に、供給路42に圧力調整手段17を設けたことによ
り、水素貯蔵手段12から熱処理炉11へ供給する水素
の圧力が精度よく制御されて安定した熱処理が行われ、
しかも、水素貯蔵手段12に回収される水素が、回収の
前段において水素精製手段16において精製されるか
ら、水素の再使用に際し、金属系材料Wの熱処理に与え
る影響が抑制される。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, the hydrogen in the heat treatment furnace 11 (11a, 11b) is directly sent to the hydrogen storage means 12, so that the hydrogen in the heat treatment furnace 11 The depressurization, the pressurization in the hydrogen storage means 12, and the operation of feeding hydrogen into the hydrogen storage means 12 are performed at the same time, thereby simplifying the operation system, and further providing the pressure adjusting means 17 in the supply path 42. As a result, the pressure of hydrogen supplied from the hydrogen storage unit 12 to the heat treatment furnace 11 is accurately controlled, and stable heat treatment is performed.
Moreover, since the hydrogen recovered by the hydrogen storage means 12 is purified by the hydrogen purification means 16 at a stage prior to the recovery, the effect on the heat treatment of the metal-based material W when the hydrogen is reused is suppressed.

【0099】なお、前記実施例においては、水素貯蔵手
段12内の加圧が真空排気手段43によって行われてい
るが、さらに、前記真空排気手段43と水素貯蔵手段1
2との間に加圧手段を設けて、この加圧手段によって水
素貯蔵手段12内の圧力をさらに上昇させることも可能
である。
In the above embodiment, the pressurization in the hydrogen storage means 12 is performed by the vacuum exhaust means 43.
It is also possible to provide a pressurizing means between the hydrogen storage means 2 and the pressure generating means 2 to further increase the pressure in the hydrogen storage means 12.

【0100】これは、水素貯蔵手段12内に貯蔵される
水素量を増加させる際に有効な手段となるものである。
This is an effective means for increasing the amount of hydrogen stored in the hydrogen storage means 12.

【0101】なお、前記各実施例において示した各構成
部材の諸形状や構成、あるいは、処理条件等は一例であ
って、適用する金属系材料の組成や設計要求等に基づき
種々変更可能である。
The various shapes and configurations of the constituent members shown in each of the above embodiments, the processing conditions, and the like are merely examples, and can be variously changed based on the composition of the metal material to be applied, design requirements, and the like. .

【0102】例えば、前記各実施例においては、熱処理
に水素ガスを用いた例について示したが、これに代え
て、不活性ガスとの混合気体を用いることも可能であ
り、この場合には、水素分圧を圧力制御の制御因子とす
ればよい。
For example, in each of the above embodiments, an example was described in which hydrogen gas was used for the heat treatment. Alternatively, a mixed gas with an inert gas may be used. The hydrogen partial pressure may be used as a control factor for pressure control.

【0103】また、熱処理炉11を2基設けた例につい
て示したが、これに限定されるものではなく、熱処理炉
11の工程のサイクルが重なり合わない範囲内であれ
ば、3基以上の熱処理炉11を設けることも可能であ
る。
Also, an example in which two heat treatment furnaces 11 are provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and three or more heat treatment furnaces 11 may be provided as long as the cycles of the heat treatment furnace 11 do not overlap. It is also possible to provide a furnace 11.

【0104】[0104]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
記載の金属系材料の熱処理装置によれば、次のような優
れた効果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to the heat treatment apparatus for a metal-based material described above, the following excellent effects can be obtained.

【0105】水素貯蔵手段と熱処理炉との間に水素の授
受を行う閉回路を形成して、前記水素を水素貯蔵手段と
熱処理炉との間で授受させて繰り返し使用可能とし、こ
れによって、水素の使用量を大幅に削減することができ
る。
A closed circuit for transferring hydrogen is formed between the hydrogen storage means and the heat treatment furnace, and the hydrogen is transferred between the hydrogen storage means and the heat treatment furnace so that the hydrogen can be used repeatedly. Can be greatly reduced.

【0106】また、水素貯蔵手段に水素吸蔵合金を用い
ることにより、水素貯蔵能力を大きくして、水素を貯蔵
する容器等の小型化を可能とし、装置全体の小型化を図
ることができる。
Further, by using a hydrogen storage alloy for the hydrogen storage means, the hydrogen storage capacity can be increased, the size of the container for storing hydrogen can be reduced, and the size of the entire apparatus can be reduced.

【0107】熱処理に用いられた水素を、真空排気手段
によって熱処理炉から直接水素貯蔵手段へ送り込むこと
により、前記熱処理炉内の減圧操作、水素貯蔵手段内の
加圧操作、ならびに、水素の搬送操作を同時に行うこと
により、熱処理装置の操作系の簡略化を図ることができ
る。
The hydrogen used for the heat treatment is directly sent from the heat treatment furnace to the hydrogen storage means by the vacuum exhaust means, so that the pressure reduction operation in the heat treatment furnace, the pressurization operation in the hydrogen storage means, and the hydrogen transfer operation , The operation system of the heat treatment apparatus can be simplified.

【0108】熱処理炉への水素の供給を、圧力調整手段
を介して行うようにしたから、熱処理炉へ供給される水
素の圧力をきめ細かく制御することができ、安定した熱
処理を可能にする。
Since the supply of hydrogen to the heat treatment furnace is performed through the pressure adjusting means, the pressure of hydrogen supplied to the heat treatment furnace can be finely controlled, and stable heat treatment can be performed.

【0109】一方、本発明の請求項2記載の金属系材料
の熱処理装置によれば、請求項1記載の熱処理装置に加
えて、次のような優れた効果を奏する。
On the other hand, according to the heat treatment apparatus for a metal material according to the second aspect of the present invention, the following excellent effects are obtained in addition to the heat treatment apparatus according to the first aspect.

【0110】複数の熱処理炉を単一の水素貯蔵手段およ
び切り換え手段の作用により、1基の熱処理に必要な水
素量で稼働することができ、これにより、熱処理ライン
を増設する場合においても、装置の大型化を最小限度に
抑えることができる。
A plurality of heat treatment furnaces can be operated with the amount of hydrogen necessary for one heat treatment by the action of a single hydrogen storage means and a switching means. Can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の請求項1記載の金属系材料の熱処理炉
の概略を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a heat treatment furnace for a metal-based material according to claim 1 of the present invention.

【図2】本発明の請求項1ならびに請求項2記載の金属
系材料の熱処理炉に用いられる水素貯蔵手段を示す一部
を破断した斜視図である。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing a hydrogen storage means used in the metal material heat treatment furnace according to claims 1 and 2 of the present invention.

【図3】本発明の請求項2記載の金属系材料の熱処理炉
の概略を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a heat treatment furnace for a metal-based material according to claim 2 of the present invention.

【図4】従来の金属系材料の熱処理炉を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional metal material heat treatment furnace.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 熱処理装置 11 熱処理炉 12 水素貯蔵手段 13 排気路 14 給気路 15 真空排気手段 16 水素精製手段 17 圧力調整手段 18 圧力センサー 19 温度センサー 20 制御手段 22 圧力容器 27 温度制御手段 28 温度制御手段 40 熱処理装置 41 排気路 42 供給路 43 切り換え手段 43a 流路切り換え弁 43b 流路切り換え弁 43c 流路切り換え弁 REFERENCE SIGNS LIST 10 heat treatment apparatus 11 heat treatment furnace 12 hydrogen storage means 13 exhaust path 14 air supply path 15 evacuation means 16 hydrogen purification means 17 pressure adjustment means 18 pressure sensor 19 temperature sensor 20 control means 22 pressure vessel 27 temperature control means 28 temperature control means 40 Heat treatment apparatus 41 Exhaust path 42 Supply path 43 Switching means 43a Flow switching valve 43b Flow switching valve 43c Flow switching valve

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21D 1/00,1/74 C21D 1/76,6/00 C22F 1/02 F27D 7/06 H01F 1/053 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C21D 1 / 00,1 / 74 C21D 1 / 76,6 / 00 C22F 1/02 F27D 7/06 H01F 1/053

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属系材料に水素を吸蔵させる水素吸蔵
処理、および、前記水素を吸蔵した金属系材料から水素
を放出させる水素放出処理を行う熱処理炉と、この熱処
理炉へ給排される水素を貯蔵する水素吸蔵合金からなる
水素貯蔵手段と、熱処理炉から放出される水素を水素貯
蔵手段へ送り込む排気路と、前記水素貯蔵手段から熱処
理炉へ水素を供給する供給路と、前記排気路に設けら
れ、前記熱処理炉内の気体を吸引して水素貯蔵手段へ送
り込む真空排気手段と、この真空排気手段の下流側に設
けられ、排気路内を流れる水素を精製する水素精製手段
と、前記供給路に設けられ、前記熱処理炉へ供給される
水素の圧力を調整する圧力調整手段と、前記熱処理炉お
よび水素貯蔵手段のそれぞれに設けられ、これらの内部
圧力および内部温度を測定する圧力センサーならびに温
度センサーと、これらの各センサーの検出信号に基づ
き、前記熱処理炉および水素貯蔵手段の内部圧力あるい
は内部温度の調整ならびに真空排気手段の作動を調整す
ることにより、前記熱処理炉の処理状態に応じて、熱処
理炉への水素の供給および排出を制御する制御手段とを
具備してなることを特徴とする金属系材料の熱処理装
置。
1. A heat treatment furnace for performing a hydrogen storage process for storing hydrogen in a metal material and a hydrogen release process for releasing hydrogen from the metal material having stored hydrogen, and hydrogen supplied to and discharged from the heat treatment furnace A hydrogen storage means made of a hydrogen storage alloy for storing hydrogen, an exhaust path for feeding hydrogen released from the heat treatment furnace to the hydrogen storage means, a supply path for supplying hydrogen from the hydrogen storage means to the heat treatment furnace, and an exhaust path. Vacuum evacuation means provided for sucking gas in the heat treatment furnace and sending the gas to the hydrogen storage means; hydrogen purification means provided downstream of the vacuum evacuation means for purifying hydrogen flowing in an exhaust path; Pressure control means for adjusting the pressure of hydrogen supplied to the heat treatment furnace, and pressure control means provided in each of the heat treatment furnace and the hydrogen storage means. The pressure sensor and the temperature sensor to be measured, and the internal pressure or internal temperature of the heat treatment furnace and the hydrogen storage unit are adjusted based on the detection signals of these sensors, and the operation of the vacuum exhaust unit is adjusted. A heat treatment apparatus for a metal-based material, comprising: control means for controlling supply and discharge of hydrogen to a heat treatment furnace according to a treatment state.
【請求項2】 金属系材料に水素を吸蔵させる水素吸蔵
処理、および、前記水素を吸蔵した金属系材料から水素
を放出させる水素放出処理を行う複数の熱処理炉と、こ
れらの熱処理炉へ給排される水素を貯蔵する水素吸蔵合
金からなる水素貯蔵手段と、前記各熱処理炉と前記水素
貯蔵手段とを連通させるとともに、各熱処理炉から放出
される水素を水素貯蔵手段へ送り込む排気路と、前記水
素貯蔵手段から各熱処理炉へ水素を供給する供給路と、
前記排気路に連設されて、前記各熱処理炉内の気体を吸
引して水素貯蔵手段へ送り込む真空排気手段と、この真
空排気手段の下流側に設けられ、排気路内を流れる水素
を精製する水素精製手段と、前記供給路に連設されて、
前記各熱処理炉へ供給される水素の圧力を調整する圧力
調整手段と、これらの複数の排気路および供給路の一つ
を選択的に前記水素貯蔵手段へ連通させる切り換え手段
と、前記熱処理炉および水素貯蔵手段のそれぞれに設け
られ、これらの内部圧力および内部温度を測定する圧力
センサーならびに温度センサーと、これらの各センサー
からの検出信号に基づき、熱処理炉および水素貯蔵手段
の温度ならびに真空排気手段の作動を調整することによ
り、前記各熱処理炉の処理状態に応じて、各熱処理炉へ
の水素の供給および排出を行う制御手段とを具備してな
ることを特徴とする金属系材料の熱処理装置。
2. A plurality of heat treatment furnaces for performing a hydrogen storage process for storing hydrogen in a metal material and a hydrogen release process for releasing hydrogen from the metal material storing the hydrogen, and supplying and discharging the heat to and from these heat treatment furnaces. A hydrogen storage means made of a hydrogen storage alloy for storing hydrogen to be performed, and an exhaust passage for communicating hydrogen released from each heat treatment furnace to the hydrogen storage means while connecting the heat treatment furnaces to the hydrogen storage means; A supply path for supplying hydrogen from the hydrogen storage means to each heat treatment furnace,
Vacuum exhaust means connected to the exhaust path and sucking the gas in each of the heat treatment furnaces and sending it to the hydrogen storage means, and is provided downstream of the vacuum exhaust means and purifies hydrogen flowing in the exhaust path. Hydrogen purification means, which is connected to the supply path,
Pressure adjusting means for adjusting the pressure of hydrogen supplied to each of the heat treatment furnaces, switching means for selectively communicating one of the plurality of exhaust paths and supply paths to the hydrogen storage means, A pressure sensor and a temperature sensor which are provided in each of the hydrogen storage means and measure the internal pressure and the internal temperature thereof, and the temperature of the heat treatment furnace and the hydrogen storage means and the vacuum exhaust means based on the detection signals from these sensors. A heat treatment apparatus for a metal-based material, comprising: control means for supplying and discharging hydrogen to and from each of the heat treatment furnaces according to the processing state of each of the heat treatment furnaces by adjusting the operation.
JP3347444A 1991-11-28 1991-12-27 Heat treatment equipment for metallic materials Expired - Lifetime JP2897503B2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3347444A JP2897503B2 (en) 1991-12-27 1991-12-27 Heat treatment equipment for metallic materials
TW081109386A TW205572B (en) 1991-11-28 1992-11-24
US07/981,223 US5354040A (en) 1991-11-28 1992-11-25 Apparatus for closed cycle hydrogenation recovery and rehydrogenation
KR1019920022581A KR960010820B1 (en) 1991-11-28 1992-11-27 Apparatus for closed cycle hydrogenation recovery and rehydrogenation
EP92310876A EP0545644A1 (en) 1991-11-28 1992-11-27 Method for heat treating metallic materials and apparatus therefor
CN92114548A CN1035200C (en) 1991-11-28 1992-11-28 Heat treatment method and device for metal materials
US08/246,076 US5505794A (en) 1991-11-28 1994-05-19 Method for heat treating metallic materials and apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3347444A JP2897503B2 (en) 1991-12-27 1991-12-27 Heat treatment equipment for metallic materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05247528A JPH05247528A (en) 1993-09-24
JP2897503B2 true JP2897503B2 (en) 1999-05-31

Family

ID=18390280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3347444A Expired - Lifetime JP2897503B2 (en) 1991-11-28 1991-12-27 Heat treatment equipment for metallic materials

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2897503B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851312A (en) * 1996-02-26 1998-12-22 Aichi Steel Works, Ltd. Production method, production apparatus and heat treatment apparatus for anisotropic magnet powder
JP3120172B2 (en) * 1997-12-22 2000-12-25 愛知製鋼株式会社 Equipment for manufacturing rare earth magnet powder

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05247528A (en) 1993-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960010820B1 (en) Apparatus for closed cycle hydrogenation recovery and rehydrogenation
EP1978320A1 (en) INDUCTION MELTING APPARATUS EMPLOYING HALIDE TYPE CRUCIBLE, PROCESS FOR PRODUCING THE CRUCIBLE, METHOD OF INDUCTION MELTING, AND PROCESS FOR PRODUCING INGOT OF ULTRAHIGH-PURITY Fe-, Ni-, OR Co-BASED ALLOY MATERIAL
JP2008520831A (en) Non-evaporable getter alloy for hydrogen sorption
JP2897503B2 (en) Heat treatment equipment for metallic materials
CN113621863B (en) Submicron precipitated phase ZrTiNbTaSn refractory high-entropy alloy and preparation method thereof
JP3021908B2 (en) Heat treatment equipment for metallic materials
JP2897502B2 (en) Heat treatment equipment for metallic materials
JP2897500B2 (en) Heat treatment equipment for metallic materials
JP3120172B2 (en) Equipment for manufacturing rare earth magnet powder
CN106011574B (en) A kind of Nb-Si based alloys of no hafnium high antioxidant and preparation method thereof
EP0806803A1 (en) Hydrogen occluding alloy, process for its preparation and electrode
JPH0673512A (en) Heat treatment apparatus for metallic material
JP3680465B2 (en) Rare earth magnet powder manufacturing apparatus and heat treatment apparatus usable therefor
JP4178626B2 (en) Heat treatment apparatus and method, and method for producing rare earth alloy powder for permanent magnet using the heat treatment apparatus
JP2881397B2 (en) Manufacturing method of rare earth magnet powder
JP3263605B2 (en) Hydrogen storage alloy
CN115786746B (en) Smelting method of high manganese alloy
JPS61272340A (en) Hydrogen occluding alloy
JP3751063B2 (en) Hydrogen storage alloy
JP2005002384A (en) Sintering method of cemented carbide
TW205572B (en)
JPH07331304A (en) Producing device for rare earth based magnet powder
JP2900474B2 (en) Operating method of vacuum sintering furnace
JPH05149498A (en) Reuse of hydrogen used for hydrogen treatment
CN115094286A (en) Rare earth microalloyed Mo-Ti-Si-B-Y ultrahigh temperature material and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990209